八 T122（HCM12A）鋼管
1 簡(jiǎn)介
T122（HCM12A）是日本住友金屬株式會(huì)社以德國(guó)X20CrMoV121為基礎(chǔ)研制而成的12%Cr的低碳合金耐熱鋼。近年由ASME Code Case 2180-2批準(zhǔn)，牌號(hào)定為T122。
T122（HCM12A）力學(xué)性能較高，；焊接性能良好；并具有較高的組織穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度、抗氧化性能和抗腐蝕性能。
與T91相比，其在高溫650℃時(shí)的持久強(qiáng)度、抗氧化性能和抗腐蝕性能更優(yōu)；與奧氏體不銹鋼相比，奧氏體不銹鋼在高溫下的許用應(yīng)力和抗氧化性能雖略優(yōu)于HCM12A，但奧氏體鋼的應(yīng)力腐蝕、晶間腐蝕卻是一個(gè)難題。用HCM12A無(wú)此類問(wèn)題。
2 用途
T122（HCM12A）鋼管性能優(yōu)良。該鋼的最高使用溫度為650℃。可作為先進(jìn)的超臨界鍋爐機(jī)組的材料，用于制造超（超）臨界機(jī)組電站鍋爐金屬壁溫不超過(guò)650℃的過(guò)熱器、再熱器和主蒸汽管道。如我國(guó)珠海電廠1、2號(hào)鍋爐的再熱器就使用了該鋼，金屬壁溫達(dá)620℃。若將該鋼用在亞臨界鍋爐上可用其代替TP347H和T91厚壁管，如該鋼在600-650℃的鍋爐過(guò)熱器和再熱器上可部分代替TP304H和TP347H，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
3 技術(shù)要求及試驗(yàn)數(shù)據(jù)
3.1 化學(xué)成分
化 學(xué) 成 分 （%）
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規(guī)范
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C
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Mn
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Si
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P
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S
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Cr
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W
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Mo
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V
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Nb
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N
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Al
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ASME code case 2180-2
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0.07-0.14
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≤0.70
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≤0.50
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≤.020
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≤.010
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10-12.5
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1.50-2.50
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0.25-0.60
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0.15-0.30
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0.04-0.10
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.04-0.10
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≤0.04
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住友規(guī)定
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0.07-0.14
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≤0.70
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≤0.50
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≤.020
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≤.010
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10-12.5
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1.50-2.50
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0.25-0.60
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0.15-0.30
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0.04-0.10
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.04-0.10
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≤0.04
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注：還含有Ni（鎳）、B（硼）和Cu（銅）；Ni規(guī)定值為≤0.50%、B規(guī)定值為≤0.005%、
Cu規(guī)定值為0.30-1.70%。
3.2 金相組織
T122（HCM12A）鋼的供貨狀態(tài)為正火+回火。經(jīng)正火（最低正火溫度1040℃）+回火（最低回火溫度730℃）的最終熱處理后，金相組織為單一的回火馬氏體組織。
3.3 力學(xué)性能
室溫力學(xué)性能
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規(guī)范
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拉伸性能（縱向）
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硬度HB
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σs(MPa)
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σb(MPa)
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δ(%)
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ASME code case 2180-2
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≥400
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≥620
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≥20
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HB≤250
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住友規(guī)定
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≥400
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≥620
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≥20
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HB≤250
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3.4 持久強(qiáng)度σ （MPa）
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規(guī)范
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500℃
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525℃
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550℃
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575℃
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600℃
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625℃
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650℃
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ASME code case 2180-2
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146
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123
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91
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63
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3.5 許用應(yīng)力σ（MPa）
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溫度℃
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350
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400
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450
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500
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525
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550
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575
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600
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625
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650
|
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σ
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156.5
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151.8
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145.0
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135.8
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130.3
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122.4
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106.8
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82.7
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61.0
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41.9
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注：為ASME code case 2180-2的數(shù)據(jù)的內(nèi)插數(shù)據(jù)
3.6 抗氧化性
對(duì)該鋼在650℃的蒸汽抗氧化性試驗(yàn)表明：T122（HCM12A）鋼管在該溫度下的抗氧化性大大優(yōu)于SA213-T91，相同條件下的氧化腐蝕深度僅為T91的55%左右。
4 工藝資料
4.1 熱處理
T122（HCM12A）鋼的供貨狀態(tài)為正火+回火。熱處理規(guī)范為：最低正火溫度1040℃+最低回火溫度730℃。
4.2 焊接
該鋼有一定的焊接性能，與常規(guī)的T22相當(dāng)、而優(yōu)于德國(guó)的X20類鋼；只要將該鋼中碳含量控制在0.12%以下、焊接預(yù)熱溫度高于150℃，就可抑制焊接開裂現(xiàn)象；焊后要進(jìn)行熱處理。冷裂敏感性試驗(yàn)證實(shí)：與P91的相比，其冷裂敏感性較低。可采用氣體保護(hù)鎢極電弧焊TGS-12CRS（GTAW）、藥皮焊條電弧焊CR12S（SMAW）或埋弧焊US-12CRS（SAW）。為了獲取合適的接頭硬度和塑性性能，對(duì)GTAW和SMAW工藝的焊接頭進(jìn)行焊后熱處理，740℃，25.4mm/h，但不少于30分鐘。
對(duì)異種鋼焊接：
A）與T22，焊材按T22的要求、預(yù)熱/層溫（200-300℃）和焊后熱處理（700-730℃）；
B）與T91，焊接材料按T91、預(yù)熱/層溫（200-300℃）和焊后熱處理（740℃）；
C）與TP347H，焊接材料用ERNiCr-3、預(yù)熱/層溫（200-300℃）和焊后熱處理（740℃）；
D）與TP304H，焊接材料用ERNiCr-3、預(yù)熱/層溫（200-300℃）和焊后熱處理（740℃）；
4.3 彎管
對(duì)T122，該鋼適合各種彎曲工藝。若實(shí)際使用溫度低于600℃，冷加工率高于20%，彎曲部分的持久強(qiáng)度將低于母材，故推薦采用去應(yīng)力熱處理，規(guī)范與焊后熱處理相同；若實(shí)際使用溫度高于600℃，冷加工率高于15%，推薦采用去應(yīng)力熱處理。若采用熱彎，至少采用去應(yīng)力的彎后熱處理（與焊后熱處理相同），但優(yōu)先推薦采用正火+回火的熱處理工藝。
對(duì)P122：熱彎采用高頻加熱，在950-1050℃之間進(jìn)行；彎后采用空氣冷卻。并采用與P91相同的正火+回火的熱處理，推薦的正火溫度1050℃，回火溫度770℃，最少1h/inch。
